二十章核外遺傳信息的傳遞-海南大學(xué)hainanuniversity

1、十一章 細(xì)胞質(zhì)遺傳,第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念和特點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)遺傳：由細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的基因即細(xì)胞質(zhì)基因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律稱之。非染色體遺傳，非孟德爾遺傳，核外遺傳，母體遺傳，母性遺傳,特點(diǎn)：,遺傳方式非孟德爾式：雜交后代不表現(xiàn)一定比例的分離。正交和反交的遺傳表現(xiàn)不同。通過連續(xù)回交能將母本的核基因幾乎全部置換。由附加體或共生體決定的性狀，其表現(xiàn)往往類似病毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)或感染。,第三節(jié) 葉綠體遺傳,1）1908，Carl Corrans，

2、非孟德爾遺傳發(fā)現(xiàn)者，紫茉莉花斑枝條,,,,（一）葉綠體系統(tǒng)的核外遺傳,1909年由Carl Corrans發(fā)現(xiàn)（irabilis jalapa）,葉綠體DNA—— ct DNA,環(huán)狀雙鏈結(jié)構(gòu),二. 葉綠體基因組,（一）結(jié)構(gòu),葉綠體基因組,,,Ct DNA的基因組成,Ct DNA基因組成有以下特點(diǎn)：,（1）基因組由兩個IR和一個 SSC及一個 LS（2）IRA和IRB，編碼相同，方向相反。（3）ctDNA啟動子和原核生物的相似，基因

3、產(chǎn)生單順反子或多順反子的mRNA；（4）不同ctDNA基因組成和數(shù)目幾乎是相同的，產(chǎn)物多為類囊體的成分或和氧化還原反應(yīng)有關(guān)；（5）其tRNA基因中有內(nèi)含子，有的位于D環(huán)上， 此和原核及真核生物核tRNA都不相同；（6）所有葉綠體基因轉(zhuǎn)錄的mRNA都由葉綠體核糖體翻譯。,,第四節(jié) 線粒體遺傳,一.線粒體基因組(mt DNA)（一）mt DNA的基因組成 (1)閉合環(huán)狀DNA (2) 基因數(shù)目和排列順序相同（3）有D環(huán)和

4、2個復(fù)制起始點(diǎn)（5）基因間沒有間隔，因此每個基因不可 能都有自己的起動子,1．小菌落脈孢菌 (Neurospora) 的遺傳1952年Mary Mitchell分離了脈胞菌的小菌落（poky）poky♀×野生型♂→后代全部為poky。野生型♀×poky♂→后代全部為野生型。核外突變（extranuclear mutaation）或細(xì)胞質(zhì)突變（cytoplasmic mutation）,酵

5、母小菌落(peptite)突變,1940，Boris Ephrnssi在正常的細(xì)胞群體中有0.1%～1%的細(xì)胞會自發(fā)變成小菌落。在插入劑（如：溴化乙錠，EB）存在時100%的細(xì)胞都變成小菌落。分類 (1) 核基因突變型－分離型 (2) 中性型－mtDNA丟失 (3) 抑制型－ mtDNA突變,,酵母小菌落,正常線粒體 小菌落線粒體,,,mt DNA密碼子與核基因密碼

6、子的差異（1）AUA編碼Met，而不是Ile；（2）UGA編碼Trp，而不是終止密碼子（3）AGA，AGG編碼Arg，而不是終止密碼子。,,,,(二) 線粒體核糖體,(三)線粒體蛋白質(zhì)的合成,線粒體的復(fù)制,,線粒體的起源,內(nèi)共生假說1970，Margulis，真核細(xì)胞祖先是種吞噬細(xì)胞；線粒體祖先是種革蘭氏陰性菌。前者吞后者細(xì)胞分化假說原始的原核細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷包被DNA，然后再分化形成獨(dú)立的細(xì)胞器。,第六節(jié) 植物雄性不育的遺傳,

7、雄性不育（male sterility) 的類別及其遺傳特點(diǎn)核不育型：由核內(nèi)染色體上的基因所決定的雄性不育類型。質(zhì)核不育型：由細(xì)胞質(zhì)基因和核基因互作控制的不育類型（CMS）,細(xì)胞質(zhì)中與雄性不育有關(guān)的基因： S-不育 N-可育細(xì)胞核中與雄性不育有關(guān)的基因：R-r RR Rr-可育 rr –不育 S(rr) ，S(RR), S(Rr) N(RR), N(Rr), N(rr),不育

8、系,保持系,恢復(fù)系,不育系： S(rr) × N(rr) S(rr)恢復(fù)系：S(rr) × N(RR) S(Rr)S(rr) × N(Rr) S(Rr) S(rr)S(rr) × S(RR) S(Rr)S(rr) × S(Rr) S(rr) S(Rr)S(Rr) 自交 S(RR) S(Rr) S

9、(rr)保持系：S(rr) × N(rr) S(rr),,,,,,,,第六節(jié) 植物雄性不育的遺傳,三系制種法。 (1)雄性不育系：S(rr) 甲♀×♂乙組合中將甲轉(zhuǎn)成不育系（2）保持系： N（rr) （3）恢復(fù)系：雜交組合中的父本必須是恢復(fù)系。N(RR) , S(RR),,,三系法制種示意圖：,保持系 ♂ × ♀ 不育系

10、 恢復(fù)系,,,,,,,×,保持系,不育系,F1雜交種,恢復(fù)系,水稻專家——袁隆平,,,,,,在生產(chǎn)上配制雜交種應(yīng)注意的問題,關(guān)于保持系：必須具備兩個條件1、用它作父本，與不育系雜交所產(chǎn)生的后代始終是不育的；2、除了它本身可育外，其他性狀應(yīng)當(dāng)與不育系完全相同。關(guān)于恢復(fù)系 如某優(yōu)良雜交組合的父本無恢復(fù)能力，即核的育性基因?yàn)閞r，就需將恢復(fù)基因R轉(zhuǎn)入到該父本中。用不育系和恢復(fù)系生產(chǎn)雜交種時，為了使天然受粉能順利地進(jìn)行，不

11、育系與恢復(fù)系的花期必須一致，或者不育系的開花稍早一些。一般恢復(fù)系的植株應(yīng)比不育系的植株高，以便花粉能很好地散落到不育系的花上 。,建立兩個隔離區(qū),繁殖不育系和保持系的隔離區(qū)，制雜交種的隔離區(qū)。,,二系法制種,石明松：1973年從農(nóng)墾58（晚粳稻）中發(fā)現(xiàn)光敏核不育水稻——農(nóng)墾58S特點(diǎn)：長日照——不育短日照——可育,二系法制種示意圖（光敏核不育系）：,短日照可育 ♀長日照不育系 恢復(fù)系,,,,,,